一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置，包括：顯示單元和分別與之連接的四個測溫單元，所述四個測溫單元分別設(shè)置在鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻上，且分別用于測量各自所處位置的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度值；所述顯示單元用于實時顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值。本實用新型所述監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置有利于工作人員及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)整。
【專利說明】一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及火力發(fā)電廠鍋爐燃燒分析【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]2005年，準(zhǔn)東煤田被勘探確認，“準(zhǔn)東”是指準(zhǔn)噶爾盆地東部從阜康市到木壘哈薩克自治縣的一條狹長地帶，東西長約220公里，在這片東西長達220公里的茫茫戈壁下蘊藏著3900億噸準(zhǔn)東煤炭資源，是我國目前最大的整裝煤田。2006年，國家和新疆自治區(qū)決定大規(guī)模開發(fā)準(zhǔn)東煤田。目前新疆眾多火力發(fā)電廠已經(jīng)開始摻燒準(zhǔn)東煤，但是，準(zhǔn)東煤具有高水分、中等發(fā)熱值、易結(jié)焦、嚴(yán)重沾污性等缺點，嚴(yán)重限制了其在各大火力發(fā)電廠的大規(guī)模使用，并導(dǎo)致準(zhǔn)東煤的普遍摻燒比例僅為40%左右，且準(zhǔn)東煤易造成鍋爐內(nèi)大面積結(jié)焦，對鍋爐運行的危害極大。
[0003]通過大量的現(xiàn)場實驗對比發(fā)現(xiàn)，造成鍋爐結(jié)焦的主要因素之一就是爐膛出口的煙氣溫度超過了實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度，所以測量并控制鍋爐爐膛出口的煙氣溫度是控制爐內(nèi)結(jié)焦的重要方向。而且，火力發(fā)電廠鍋爐燃燒優(yōu)化是火力發(fā)電廠安全生產(chǎn)、節(jié)能和減排的關(guān)鍵所在，為實現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐燃燒優(yōu)化，也需要測量爐膛出口的煙氣溫度，并根據(jù)測得的煙氣溫度控制鍋爐運行在安全范圍內(nèi)，以保證鍋爐安全運行，提高鍋爐燃燒效率，延長鍋爐使用壽命，診斷和預(yù)防爐膛結(jié)焦，減小環(huán)境污染等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，一般會為鍋爐爐膛配置一至兩個煙溫測點以測量鍋爐爐膛出口的煙氣溫度，便于工作人員在發(fā)現(xiàn)鍋爐爐膛出口的煙氣溫度超過實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度時，及時采取相應(yīng)措施，從而控制鍋爐運行在安全范圍內(nèi)。但現(xiàn)有技術(shù)為鍋爐爐膛配置的煙溫測點的數(shù)量較少且位置不合理，不利于工作人員及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)整，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)各類事故。例如，未能及時控制鍋爐爐膛出口某一位置處的煙氣溫度導(dǎo)致其大于設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度，從而使得爐膛內(nèi)局部位置處形成嚴(yán)重結(jié)焦，并引發(fā)掉焦事故；鍋爐爐膛內(nèi)火焰偏斜導(dǎo)致水冷壁一側(cè)磨損、結(jié)焦；鍋爐爐膛內(nèi)過熱蒸汽左右溫差偏大和管壁超溫等事故。同時，也使鍋爐燃燒優(yōu)化失去直接的判斷依據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置，有利于工作人員及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)難
[0006]解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
[0007]所述監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置包括:顯示單元和分別與之連接的四個測溫單元，
[0008]所述四個測溫單元分別設(shè)置在鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻上，且分別用于測量各自所處位置的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度值；
[0009]所述顯示單元用于實時顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值。
[0010]優(yōu)選地，所述四個測溫單元分別位于鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻在水平方向上的中心位置處，且位于同一水平面上。
[0011]更優(yōu)選地，所述同一水平面為鍋爐分隔屏屏底水平面。
[0012]優(yōu)選地，每個所述測溫單元均包括熱電偶和轉(zhuǎn)換器，
[0013]所述熱電偶垂直于其所在鍋爐爐膛出口的墻壁并伸入爐膛內(nèi)，其工作端位于爐膛內(nèi)，其自由端位于爐膛外，鍋爐工作時所述熱電偶用于輸出熱電動勢至轉(zhuǎn)換器；
[0014]所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)預(yù)設(shè)有熱電偶分度表，用于根據(jù)所述熱電偶分度表將熱電偶輸出的熱電動勢轉(zhuǎn)換為溫度值，并輸出至顯示單元。
[0015]優(yōu)選地，每個所述熱電偶伸入爐膛內(nèi)的長度均為500?800臟。
[0016]優(yōu)選地，每個所述測溫單元還包括套裝在熱電偶上的保護套管，
[0017]在鍋爐工作溫度為0?12001時，所述保護套管的材質(zhì)為⑶39不銹鋼；在鍋爐工作溫度為12001?16001時，所述保護套管的材質(zhì)為莫來石剛玉或純鋼玉；在鍋爐工作溫度為16001?18001時，所述保護套管的材質(zhì)為工業(yè)陶瓷或氧化鋁。
[0018]優(yōu)選地，所述裝置還包括比較單元和四個報警單元，每個報警單元均對應(yīng)一個測溫單元，
[0019]所述比較單元分別與四個測溫單元連接，其內(nèi)預(yù)設(shè)有安全溫度值，用于接收四個測溫單元測得的煙氣溫度值，并將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值相比較，若大于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出高電平信號至對應(yīng)的報警單元，若小于或等于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出低電平信號至對應(yīng)的報警單元，反之亦可；所述安全溫度值小于或等于設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度值；
[0020]所述四個報警單元分別與比較單元連接，且分別用于在接收到高電平信號時發(fā)出報警信號，以及在接收到低電平信號時不動作。
[0021]優(yōu)選地，所述比較單元還與顯示單元連接，還用于將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值求差，并輸出至顯示單元；
[0022]所述顯示單元還用于顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值的差值。
[0023]優(yōu)選地，所述四個測溫單元還分別與遠程監(jiān)控終端連接，且分別用于將各自測得的煙氣溫度值輸出至遠程監(jiān)控終端。
[0024]優(yōu)選地，所述鍋爐為四角切圓煤粉鍋爐。
[0025]有益效果:
[0026]本實用新型所述監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置能夠從鍋爐啟動開始的全負荷范圍內(nèi)實時測量并顯示鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻位置處的煙氣溫度值，工作人員可根據(jù)測得的煙氣溫度值及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)整，從而能夠避免鍋爐爐膛內(nèi)各個位置處形成嚴(yán)重結(jié)焦及引發(fā)的掉焦事故，避免火焰偏斜導(dǎo)致水冷壁一側(cè)磨損、結(jié)焦，以及避免爐膛內(nèi)過熱蒸汽左右溫差偏大和管壁超溫等事故，提高了鍋爐的燃燒質(zhì)量，也為鍋爐燃燒優(yōu)化提供了直接的判斷依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型實施例提供的一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1的八-六視圖。
[0029]圖中:1 一鍋爐本體；2 —鍋爐爐膛；3 —前墻熱電偶；4 一后墻熱電偶；5 —左墻熱電偶；6 —右墻熱電偶；7 —鍋爐分隔屏屏底水平面。

【具體實施方式】
[0030]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0031]實施例:
[0032]本實施例提供一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置，其較適用于四角切圓煤粉鍋爐。所述裝置包括:顯示單元和分別與之連接的四個測溫單元。其中，所述四個測溫單元分別設(shè)置在鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻上，且分別用于測量各自所處位置的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度值；所述顯示單元用于實時顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值。
[0033]本實施例所述監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置通過合理布置測溫單元的數(shù)量和位置，能夠保證鍋爐安全運行，提高鍋爐燃燒效率，延長鍋爐使用壽命，診斷和預(yù)防爐膛結(jié)焦，減小環(huán)境污染。
[0034]具體地，通過本實施例所述監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置，能夠?qū)崟r測量并顯示鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻位置處的煙氣溫度值，工作人員可根據(jù)測得的煙氣溫度值判斷鍋爐爐膛出口各處的煙氣溫度是否超過了實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度，以及根據(jù)鍋爐爐膛出口各處的煙氣溫度與實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度的差值判斷鍋爐爐膛內(nèi)部火焰是否偏斜、刷墻等，并在判斷鍋爐爐膛出口某處的煙氣溫度超過實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度時，可通過吹灰，改變鍋爐內(nèi)燃燒器的組合方式，以及改變火焰長度等方法降低該處爐膛出口的煙氣溫度，減少因該處爐膛出口超溫而造成的爐膛內(nèi)局部位置處形成結(jié)焦，從而控制鍋爐運行在安全范圍內(nèi)，即使在鍋爐內(nèi)大量摻燒準(zhǔn)東煤，也能通過實時監(jiān)測鍋爐爐膛出口各處的煙氣溫度值來提示工作人員采取相應(yīng)措施，及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)整，以防止?fàn)t內(nèi)形成結(jié)焦，從而克服了準(zhǔn)東煤因具有高水分、中等發(fā)熱值、易結(jié)焦、嚴(yán)重沾污性等缺點而導(dǎo)致其摻燒比例較低的問題，有利于準(zhǔn)東煤在各大火力發(fā)電廠的大規(guī)模使用，還能提高摻燒準(zhǔn)東煤時鍋爐內(nèi)的燃燒質(zhì)量。
[0035]為了更加準(zhǔn)確地測量鍋爐爐膛出口各處的煙氣溫度值，優(yōu)選地，所述四個測溫單元分別位于鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻在水平方向上的中心位置處，且位于同一水平面上。該水平面的高度可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)鍋爐的實際參數(shù)通過計算和經(jīng)驗確定，例如，對于哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界直流鍋爐，該水平面的高度一般為47.1%該水平面的高度是相對于鍋爐所在建筑廠房的0111的高度。
[0036]為保證鍋爐正常運行(即爐膛內(nèi)燃燒情況正常)時，各個測溫單元測得的煙氣溫度值一致或近似一致，如圖1?2所示，更優(yōu)選地，所述同一水平面為鍋爐分隔屏屏底水平面7，由于燃盡風(fēng)的消旋作用，該水平面的煙氣溫度已趨于穩(wěn)定，不會有明顯的溫度偏差。
[0037]每個所述測溫單元均包括熱電偶和轉(zhuǎn)換器，所述熱電偶分別為圖1?2中所示的前墻熱電偶3、后墻熱電偶4、左墻熱電偶5和右墻熱電偶6。所述鍋爐爐膛2位于鍋爐本體1的下方。
[0038]所述熱電偶為鉬銠10-鉬熱電偶，它是最常用的、精度很高的熱電偶，常用作標(biāo)準(zhǔn)鍋爐測溫元件，其長期使用溫度為800-13001，短期可在16001下使用。該熱電偶為長桿狀，其垂直于所在鍋爐爐膛出口的墻壁并穿過水冷壁而伸入爐膛內(nèi)，所述熱電偶的工作端位于爐膛內(nèi)，其自由端位于爐膛外，鍋爐工作時所述熱電偶的工作端和自由端之間就會形成熱電動勢(即塞貝克效應(yīng))，并將形成的熱電動勢輸出至轉(zhuǎn)換器；
[0039]所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)預(yù)設(shè)有熱電偶分度表(即熱電動勢與溫度的對應(yīng)關(guān)系表)，用于根據(jù)所述熱電偶分度表將熱電偶輸出的熱電動勢轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的溫度值，并輸出至顯示單元。
[0040]為了精確測量鍋爐爐膛出口的煙氣溫度，優(yōu)選地，每個所述熱電偶伸入爐膛內(nèi)的長度為 500 ?800111111。
[0041]為了延長熱電偶的使用壽命，優(yōu)選地，每個所述測溫單元還包括套裝在熱電偶上的保護套管。在鍋爐工作溫度為0?12001時，所述保護套管的材質(zhì)優(yōu)選為如39不銹鋼；在鍋爐工作溫度為12001?16001時，所述保護套管的材質(zhì)優(yōu)選為莫來石剛玉或純鋼玉；在鍋爐工作溫度為16001?18001時，所述保護套管的材質(zhì)優(yōu)選為工業(yè)陶瓷或氧化鋁。
[0042]為了便于工作人員在鍋爐爐膛的出口某處超溫時能及時發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選地，所述裝置還包括比較單元和四個報警單元，每個報警單元均對應(yīng)一個測溫單元。
[0043]所述比較單元分別與四個測溫單元連接，其內(nèi)預(yù)設(shè)有安全溫度值，用于接收四個測溫單元測得的煙氣溫度值，并將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值相比較，若大于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出高電平信號至對應(yīng)的報警單元，若小于或等于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出低電平信號至對應(yīng)的報警單元，反之亦可；所述安全溫度值小于或等于設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度值；所述比較單元可采用現(xiàn)有的比較電路；
[0044]所述四個報警單元分別與比較單元連接，且分別用于在接收到高電平信號時發(fā)出報警信號，以及在接收到低電平信號時不動作；所述報警信號可以為聲信號，和丨或光信號。
[0045]例如，若前墻熱電偶3所在測溫單元測得的煙氣溫度值大于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則比較單元輸出高電平信號至前墻熱電偶3所在測溫單元對應(yīng)的報警單元，以驅(qū)動該報警單元發(fā)出報警信號；若后墻熱電偶4所在測溫單元測得的煙氣溫度值小于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則比較單元輸出低電平信號至前墻熱電偶4所在測溫單元對應(yīng)的報警單元，該報警單元在接收到低電平信號后并不動作。
[0046]進一步地，所述比較單元還與顯示單元連接，還用于將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值求差，并輸出至顯示單元；所述比較單元可采用現(xiàn)有的具有求差功能的芯片，當(dāng)然，該芯片也可在各個測溫單元測得的煙氣溫度值大于預(yù)設(shè)的安全溫度值時輸出高電平信號至對應(yīng)的報警單元，在各個測溫單元測得的煙氣溫度值小于或等于預(yù)設(shè)的安全溫度值時輸出低電平信號至對應(yīng)的報警單元，反之亦可；
[0047]所述顯示單元還用于顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值的差值。
[0048]若鍋爐爐膛出口某處的溫度偏差顯著增大，說明該處爐膛出口的溫度偏高，爐膛內(nèi)火焰就會向該處爐膛出口所在方向偏斜，導(dǎo)致爐內(nèi)燃燒不穩(wěn)定，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全穩(wěn)定運行，而工作人員根據(jù)顯示單元顯示的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值的差值即可直觀地看出鍋爐爐膛出口各處的溫度偏差，從而能在鍋爐爐膛出口某處的溫度偏差顯著增大時及時判斷出爐膛內(nèi)火焰的偏斜情況，并及時、準(zhǔn)確地對鍋爐內(nèi)的燃燒情況進行調(diào)整，以使得鍋爐爐膛出口各處的煙氣溫度均低于實際設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度，從而減少火焰偏斜、減少因爐膛出口超溫而造成的鍋爐內(nèi)結(jié)焦和積灰，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。
[0049]為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，優(yōu)選地，所述四個測溫單元還分別與遠程監(jiān)控終端連接，且分別用于將各自測得的煙氣溫度值輸出至遠程監(jiān)控終端，以便于用戶遠程監(jiān)控鍋爐燃燒情況，用戶可通過0(33￠0111:1-01 8731:6111，集散控制系統(tǒng))實現(xiàn)鍋爐燃燒情況的遠程監(jiān)控。
[0050]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測鍋爐爐膛出口煙溫的裝置，其特征在于，包括:顯示單元和分別與之連接的四個測溫單元， 所述四個測溫單元分別設(shè)置在鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻上，且分別用于測量各自所處位置的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度值； 所述顯示單元用于實時顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述四個測溫單元分別位于鍋爐爐膛出口的前墻、后墻、左墻和右墻在水平方向上的中心位置處，且位于同一水平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述同一水平面為鍋爐分隔屏屏底水平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于， 每個所述測溫單元均包括熱電偶和轉(zhuǎn)換器， 所述熱電偶垂直于其所在鍋爐爐膛出口的墻壁并伸入爐膛內(nèi)，其工作端位于爐膛內(nèi)，其自由端位于爐膛外，鍋爐工作時所述熱電偶用于輸出熱電動勢至轉(zhuǎn)換器； 所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)預(yù)設(shè)有熱電偶分度表，用于根據(jù)所述熱電偶分度表將熱電偶輸出的熱電動勢轉(zhuǎn)換為溫度值，并輸出至顯示單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，每個所述熱電偶伸入爐膛內(nèi)的長度均為500 ?800mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于， 每個所述測溫單元還包括套裝在熱電偶上的保護套管， 在鍋爐工作溫度為O?1200°C時，所述保護套管的材質(zhì)為GH39不銹鋼；在鍋爐工作溫度為1200°C?1600°C時，所述保護套管的材質(zhì)為莫來石剛玉或純鋼玉；在鍋爐工作溫度為1600°C?1800°C時，所述保護套管的材質(zhì)為工業(yè)陶瓷或氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述裝置還包括比較單元和四個報警單元，每個報警單元均對應(yīng)一個測溫單元， 所述比較單元分別與四個測溫單元連接，其內(nèi)預(yù)設(shè)有安全溫度值，用于接收四個測溫單元測得的煙氣溫度值，并將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值相比較，若大于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出高電平信號至對應(yīng)的報警單元，若小于或等于預(yù)設(shè)的安全溫度值，則輸出低電平信號至對應(yīng)的報警單元，反之亦可；所述安全溫度值小于或等于設(shè)計煤種灰熔點的軟化溫度值； 所述四個報警單元分別與比較單元連接，且分別用于在接收到高電平信號時發(fā)出報警信號，以及在接收到低電平信號時不動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述比較單元還與顯示單元連接，還用于將接收到的各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值求差，并輸出至顯示單元； 所述顯示單元還用于顯示各個測溫單元測得的煙氣溫度值分別與預(yù)設(shè)的安全溫度值的差值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述四個測溫單元還分別與遠程監(jiān)控終端連接，且分別用于將各自測得的煙氣溫度值輸出至遠程監(jiān)控終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述鍋爐為四角切圓煤粉 鍋爐。
【文檔編號】G01K7/04GK204115903SQ201420369599
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】李鵬, 王振平, 張大德, 曾琦, 俞立洋, 楊波萍 申請人:新特能源股份有限公司